Technische Universität Berlin Schienenfahrwege und Bahnbetrieb Technische Universität Berlin Schienenfahrwege und Bahnbetrieb Technische Universität Berlin Schienenfahrwege und Bahnbetrieb VEL-WAGON Versatile Efficient and Longer Wagon for European Transportation Dipl.-Ing. A. Carrillo Zanuy
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Technische Universität Berlin Schienenfahrwege und Bahnbetrieb VEL-WAGON Versatile Efficient and Longer Wagon for European Transportation Dipl.-Ing. A.
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Technische Universität Berlin Schienenfahrwege und Bahnbetrieb
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VEL-WAGONVersatile Efficient and Longer Wagon for European Transportation
Dipl.-Ing. A. Carrillo Zanuy
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EC FP7-SST-2010-RTD-1Collaborative Project, Nr. 265610Duration: 25 M (01.12.2010-31.12.2012)
4 Partners: TUB: SFWBB (Prof. Siegmann) und SFZ (Prof. Hecht) UNIZA: Departments Railway Transportation, Transportation Networks and Machines TVP: Tatravagonka (Slowakia) KTH: Railway Group (Prof. Nelldal)
Advisory Board (SNCB, UIC, DB, Green Cargo, HPA, UIRR, DUSS, ECT, ERS and Private Consultants)
Total budget: ~ 1Mio EUR (EC Fund: 831.687 EUR)
Official Information
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Longer loading surfaces without interruption, as well as more capable platforms with higher axle loads and with lower loading heights to increase the capacity of the freight railway transportation
Project Idea
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Scientific Objectives
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Present and future road-rail transport market
Present and future wagonload transportation market in Europe
Infrastructure limitations, technical and economical, to extended wagon lengths, axle loads and loading gauges
Wagon enlargement possibilities, especially when it comes to length between bogie pivots, length between pivots and couplers, loading height and loading gauge for ITUs (also semitrailers) and conventional units, tare weight, heavy stresses on frame as well as dynamic and static characteristics of such wagons
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40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
110%
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
1991
1990
# wagons
t-km 2010c.a. 400 Mrd. t-km
2010c.a. 650.000 wagons
Data source: Eurostat and UIC 2011
Background freight railways
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Drop in t-km transported by railways after 1990 and slightly decreasing during last two decades
Severe drop in number of wagons employed in rail freight transportation More efficient utilization of wagons, especially intermodal wagons Longer distances of transport
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Supply Chain
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INPUT TRANSPORTRaw materials
Heavy transportsWhat counts: Price
PRODUCTIONIndustries
Technology,sophistication, specialization
OUTPUT TRANSPORTFinished and semi-finished
products Light transports, long distances
What counts: Price and quality
Micro Logistics
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Road transport
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80% of road transports Volume oriented 20% of road transport Weight oriented
Data source: Eurostat 2011
Data source: Eurostat 2011
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Road transport
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Lighter goods tend to travel longer distances than heavy goods
Data source: Ministerio de Fomento 2011
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Rail freight transport
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Averaged gross weight of a loaded container in Europe:
~12,5 t/TEU
Data source: Rotterdam Port, New York, Los Angeles and Long Beach Ports
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Container Transportation(2)
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Source data: 2011 Eurogate and Euromax terminals, Antwerp Port statistics and Eurostat.
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Continental Transport
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Data source: Combination of data from Eurostat, Destatis and UIRR statistics; validated with the data of a big intermodal operator, arrows indicate trend. (It does not include 20 and 40 ft sea containers)
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Wagon fleet
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Intermodal wagons in Europe
Source data: Diomis report “Intermodal rolling stock in Europe”
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VEL-Wagon Concepts
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80 ft (with and without pocket)
85 ft (with and without pocket)
90 ft (with and without pocket)
90 ft (Double pocket)
Wagons to be compared
106 ft TWIN (with pocket)
60 ft (with and without pocket)
80 ft (without pocket)
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Scenarios on Container Traffic
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Probability 60 ft 80 ft art VEL-80 ft
Mix 1234 Import 6,6% J 15% 11,9 11,5 15,3
Mix 123 Import 6,3% J 16% 11,4 11,1 14,8
Mix 1234 Export 5,9% J 12% 14,4 13,4 18,2
Mix 124 Import 5,6% J 15% 10,5 10,8 14,4
Mix 123 Export 5,3% J 16% 13,0 12,8 17,3
Mix 12 Import 5,2% J 16% 9,7 10,1 13,2
Mix 134 Import 5,1% J 18% 11,5 10,8 14,4
Mix 13 Import 4,7% J 16% 10,4 10,2 13,4
Mix 124 Export 4,5% J 12% 12,1 12,3 16,6
Mix 234 Export 4,1% L -3% 18,2 16,0 22,2
Mix 14 Import 4,0% J 15% 9,1 9,5 12,3
Mix 12 Export 4,0% J 17% 10,7 11,5 15,3
Mix 134 Export 3,7% J 14% 14,5 13,4 18,2
Only 1 Import 3,6% J 16% 8,2 8,5 10,9
Mix 23 Export 3,5% J 18% 17,0 15,3 21,1
Mix 13 Export 3,1% J 15% 12,8 11,8 15,8
Mix 234 Import 3,0% K 0% 18,3 16,3 22,6
Mix 24 Export 2,8% K 1% 15,1 15,3 21,0
Mix 23 Import 2,7% K 0% 17,1 15,7 21,6
Mix 14 Export 2,3% J 14% 11,2 11,0 14,6
Only 2 Export 2,2% J 17% 12,6 13,7 18,7
Mix 24 Import 2,0% K 0% 16,5 15,3 21,1
Mix 34 Export 1,9% L -16% 23,1 21,4 30,2
Only 1 Export 1,8% J 14% 8,2 8,5 10,9
Only 2 Import 1,6% J 14% 13,6 13,7 18,7
Mix 34 Import 1,5% L -16% 17,2 17,0 17,4
Only 3 Export 1,3% L -32% 22,5 19,1 26,7
Only 3 Import 1,1% L -32% 22,5 19,1 26,7
Only 4 Export 0,6% L -8% 27,8 23,8 33,8
Only 4 Import 0,4% L -6% 27,8 23,8 33,8
All Import 53,1% J 6% 12,2 11,8 15,6
All Export 46,9% J 5% 14,4 13,7 18,7
All All 100% J 11% 13,2 12,7 12,72,79 t/m 2,89 t/m 2,74 t/m
Case VEL effectivenessAxle load (t)
meter load -->
Operators could spare one full train in 9
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Intermodal transport
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Articulated wagon
80 ft
4 m of loading length per axle
Short wagon
60 ft
4,6 m of loading length per axle
Articulated wagon
106 ft
5,6 m of loading length per axle
VEL wagon
80 ft
6 m of loading length per axle
Hinterland transport
12,6 t/axle 13,1 t/axle Normally not used 16,1 t/axle
Continental transport Normally not used 13,5 t/axle 15,2 t/axle 16,6 t/axle
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Advantages
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Aerodynamics KRolling LGradient LAcceleration LCurve K
Aerodynamics JRolling JGradient JAcceleration JCurve K
* Source data: VEL-wagon study, 100km track Würzburg–Nürnberg, 500 m long train, different loading schemas.
• More TEUs/ m• More payload /
m
• More TEUs/ m• Less payload / m• ~15% less
consumption / TEU*
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ITLength : 25,8 mCapacity: 4 TEUsPayload: 58 t (14,5 t/TEU)Loading height 1170 mm
BE & CHLength : 23,13 mCapacity: 3,6 TEUsPayload: 67,3 t (18,6 t/TEU)Loading height 1100 mm
PLLength : 25,9 mCapacity: 4 TEUsPayload: 66 t (16,5 t/TEU)Loading height 1155 mm
EU NON-EUUS Length : 27,1 mCapacity: 4,3 TEUsPayload: 100 t (24 t/TEU)